Jenis dan fungsi utama retardan api biasa

Retardan api adalah bahan tambahan yang berfungsi yang menganugerahkan polimer mudah terbakar dengan kebencian api. Mereka kebanyakannya direka untuk keterbelakangan api bahan polimer. Gas Asphyxiation, dan lain -lain. Kebanyakan retardan api mencapai tujuan ketahanan api melalui tindakan bersama beberapa mekanisme.

kesan endotermik

Haba yang dikeluarkan oleh sebarang pembakaran dalam masa yang singkat adalah terhad. Sekiranya sebahagian daripada haba yang dikeluarkan oleh sumber kebakaran boleh diserap dalam masa yang singkat, suhu api akan berkurangan, memancarkan permukaan pembakaran dan bertindak pada gas gas. Haba molekul mudah terbakar retak ke radikal bebas akan dikurangkan, dan tindak balas pembakaran akan dihalang ke tahap tertentu.
Di bawah keadaan suhu yang tinggi, retardan api mempunyai tindak balas endothermik yang kuat, menyerap sebahagian daripada haba yang dikeluarkan oleh pembakaran, mengurangkan suhu permukaan pembakaran, dengan berkesan menghalang penjanaan gas mudah terbakar, dan menghalang penyebaran pembakaran. Mekanisme retardan api Al (OH) 3 retardant api adalah untuk meningkatkan kapasiti haba polimer supaya ia menyerap lebih banyak haba sebelum mencapai suhu penguraian terma, dengan itu meningkatkan prestasi retardan api. Retardan api semacam ini memberikan permainan penuh kepada ciri -ciri menyerap sejumlah besar haba apabila digabungkan dengan wap air, dan meningkatkan keupayaan retardan api sendiri.

Liputan

Setelah menambah retardan api ke bahan -bahan yang mudah terbakar, retardan api dapat membentuk lapisan yang menutupi busa atau stabil pada suhu tinggi, yang dapat mengasingkan oksigen dan mempunyai fungsi penebat haba, pengasingan oksigen, dan pencegahan gas mudah terbakar dari melarikan diri, sehingga untuk mencapai tujuan ketahanan api. Sebagai contoh, retardan api organophosphorus boleh menghasilkan bahan pepejal yang berkaitan dengan silang atau lapisan berkarbonat dengan struktur yang lebih stabil apabila dipanaskan. Di satu pihak, pembentukan lapisan berkarbonat dapat menghalang pirolisis lebih lanjut polimer, dan sebaliknya, ia dapat menghalang produk penguraian haba dalaman dari memasuki fasa gas untuk mengambil bahagian dalam proses pembakaran.

tindak balas rantai perencatan

Menurut teori tindak balas rantai pembakaran, apa yang diperlukan untuk mengekalkan pembakaran adalah radikal bebas. Retardan api boleh bertindak pada zon pembakaran fasa gas untuk menangkap radikal bebas dalam tindak balas pembakaran, dengan itu menghalang penyebaran api, mengurangkan ketumpatan api di zon pembakaran, dan akhirnya mengurangkan kelajuan reaksi pembakaran sehingga ia berakhir. Seperti retardan api yang mengandungi halogen, suhu penyejatannya adalah sama atau dekat dengan suhu penguraian polimer. Apabila polimer dibusuk oleh haba, retardan api juga volatilisasi pada masa yang sama. Pada masa ini, retardan api yang mengandungi halogen dan produk penguraian terma berada dalam zon pembakaran fasa gas pada masa yang sama, dan halogen dapat menangkap radikal bebas dalam reaksi pembakaran dan mengganggu reaksi rantai pembakaran.

Asphyxiation gas yang tidak mudah terbakar

Apabila retardan api dipanaskan, ia terurai ke dalam gas yang tidak mudah terbakar, dan mencairkan kepekatan gas mudah terbakar yang diuraikan dari pembakaran ke bawah batas pembakaran yang lebih rendah. Pada masa yang sama, ia juga mempunyai kesan mencairkan kepekatan oksigen dalam zon pembakaran, menghalang kesinambungan pembakaran dan mencapai kesan keruntuhan api.
Sebilangan besar polimer terdiri daripada hidrokarbon dan unsur -unsur lain, yang sangat mudah terbakar. Semasa proses pembakaran, ia adalah proses tindak balas rantaian radikal bebas yang kompleks, yang akan melepaskan sejumlah besar tenaga haba, menyebabkan kerosakan langsung dan meningkatkan intensiti kebakaran dengan cepat.

Dengan kemajuan masyarakat yang berterusan dan perkembangan sains yang berterusan, pelbagai aplikasi pelbagai bahan polimer dalam pelbagai bidang terus berkembang, tetapi bahaya dan bahaya kebakaran telah meningkat dengan ketara.
Rawatan retardan api bahan polimer adalah salah satu langkah penting untuk mengurangkan kebakaran. Bagaimana untuk memperbaiki kebencian bahan -bahan polimer telah menjadi salah satu masalah teknikal yang saintis di seluruh dunia perlu menyelesaikannya dengan segera. Kesesakan utama.
Perkembangan bahan tambahan retardan api polimer baru untuk meningkatkan kebencian api telah menjadi tugas mendesak dalam pembangunan bahan polimer.

Retardant Flame Inorganik

Kesan retardan api dari retardan api bukan organik terutamanya untuk menggunakan penyimpanan haba dan sifat kekonduksian haba pengisi isipadu spesifik yang besar, supaya bahan itu tidak mudah untuk mencapai suhu penguraian, atau retardan api diuraikan oleh haba untuk menyerap haba, dengan itu mengurangkan atau menamatkan proses pemanasan bahan utama. Mekanisme retardan api adalah untuk melepaskan air kristal apabila dipanaskan, menguap, menguraikan dan melepaskan wap air.
Proses tindak balas ini perlu menyerap sejumlah besar tenaga haba pembakaran, dengan itu mengurangkan suhu permukaan bahan, supaya kebarangkalian penguraian haba dan pembakaran bahan polimer sangat dikurangkan.
Halogen Flame Retardant

Retardan api halogenasi kini merupakan salah satu daripada retardan api organik yang paling banyak dihasilkan di dunia, dan retardan api yang paling banyak digunakan adalah bromine yang mengandungi retardan api dan yang mengandungi klorin.
Kebanyakan retardan api halogenasi adalah organik dan mempunyai keserasian yang baik dengan bahan polimer utama. Sebagai bahan api retardan api, retardan api halogenasi tidak akan mempunyai kesan penting terhadap sifat fizikal dan kimia bahan polimer itu sendiri. Di samping itu, retardan api halogenasi retardan api boleh ditambah dalam jumlah yang kecil, tetapi ia dapat mencapai kesan retardan api yang sangat baik.
Bromine yang mengandungi retardan nyalaan halogened termasuk sebatian aliphatik, alicyclic, dan aromatik yang mengandungi bromin. Yang biasa termasuk decabromodiphenyl eter, decabromodiphenylethane, dan tetrabromobisphenol A. retardan api yang mengandungi chlorine Agen utama adalah parafin berklorin.
Mekanisme retardan api bromin dan klorin adalah serupa: pada suhu tinggi, ikatan karbon-halogen dalam retardan api halogen dapat dipecahkan, melepaskan radikal bebas halogen dan dengan berkesan menangkap radikal bebas aktif bebas yang dihasilkan oleh degradasi termal bahan polimer, yang dapat dengan berkesan Kurangkan kepekatan radikal bebas, dengan itu mengurangkan atau menamatkan tindak balas rantaian radikal bebas pembakaran.

Di samping itu, halida hidrogen yang dikeluarkan oleh penguraian retardan api halogen mempunyai harta yang tidak bersemangat, dengan berkesan menghalang oksigen, dan menghalang kemajuan reaksi pembakaran.
Walau bagaimanapun, apabila bahan polimer ditambah dengan retardan api halogen dibakar, sejumlah besar gas halida hidrogen akan dihasilkan, yang beracun dan menghakis, dan ia juga sangat mudah untuk menyerap kelembapan di udara untuk membentuk asid hidrokat yang sangat menghakis , disertai dengan sejumlah besar asap, asap ini, gas toksik dan menghakis akan membahayakan kesihatan manusia, tetapi juga membawa halangan yang besar untuk membakar, melarikan diri dan kerja pemulihan.
Dirawat AI (OH) 3 Retardant Flame

Aluminium hidroksida juga dipanggil alumina trihydrate (ATH), dan formula molekulnya adalah Al (OH) 3. Ia adalah salah satu retardan api yang paling awal. Ia boleh menghasilkan kesan sinergi dengan pelbagai bahan, dan ia bukan seks toksik dan tidak menghakis.
Pada masa ini, penggunaan retardan api hidroksida aluminium menyumbang lebih daripada 80% daripada jumlah retardan api bukan organik, dan digunakan secara meluas dalam pelbagai produk plastik polimer. Selepas menambah aluminium hidroksida ke bahan polimer, kepekatan polimer mudah terbakar dapat dikurangkan.
Apabila bahan polimer dipanaskan (sekitar 250 ° C), aluminium hidroksida mengalami tindak balas dehidrasi dan menyerap sejumlah besar tenaga haba, dengan berkesan menghalang kenaikan suhu bahan polimer. Pada masa yang sama, wap air yang dihasilkan oleh penguraian dapat mencairkan kepekatan gas dan oksigen yang mudah terbakar yang dihasilkan oleh pembakaran, dan menghalang penyebaran berterusan pembakaran.
Pada masa yang sama, satu lagi oksida logam, aluminium oksida (Al2O3), yang diuraikan pada masa yang sama, dapat memangkin tindak balas silang silang haba polimer akibat aktiviti pemangkin yang tinggi, dengan itu membentuk filem berkarbonat padat di permukaan permukaan polimer. Ia dapat melambatkan pemindahan haba secara berkesan semasa pembakaran, dengan itu memainkan peranan retardan api.
Alumina juga boleh menyerap zarah dan memainkan peranan dalam menekan asap. Secara umum, semakin tinggi kandungan aluminium hidroksida, lebih baik kesan retardant api, tetapi terlalu banyak pengisian akan mengurangkan kekuatan dan sifat lain bahan polimer.
Aluminium hidroksida juga mempunyai kelemahan yang lain, ia

Fosforus Flame Retardant

Menurut sifat dan komposisi retardan api berasaskan fosforus, mereka boleh dibahagikan kepada retardan api berasaskan fosforus dan fosforus yang berasaskan organik.
Antaranya, retardan api fosforus bukan organik termasuk fosforus merah, ammonium fosfat dan ammonium polyphosphate, dan lain-lain, dan retardan api fosforus organik termasuk ester asid fosforik, ester fosfit, dan lain-lain. dan retardan api yang digunakan secara meluas. Mekanisme retardan api adalah terutamanya untuk membentuk filem pengasingan untuk mencapai kesan retardan api.
Terdapat dua kaedah yang berbeza untuk pembentukan membran pengasingan:
(1) Kesan retardan api pada polimer yang mengandungi oksigen: Produk degradasi terma retardan api digunakan untuk menggalakkan dehidrasi pesat dan karbonisasi permukaan polimer, dengan itu membentuk lapisan karbon. Oleh kerana karbon elemental tidak melakukan pembakaran penyejatan dan pembakaran penguraian yang menghasilkan api, ia mempunyai kesan api-api.
Reaksi kimia yang berlaku secara dalaman adalah penguraian terma sebatian yang mengandungi fosforus dan produk akhir adalah asid polimetaphosforik, yang merupakan agen dehidrasi yang kuat.
(2) Retardan api berasaskan fosforus terurai ke dalam bahan-bahan seperti kaca yang tidak menentu pada suhu pembakaran, yang boleh dibalut pada permukaan polimer, dan lapisan pelindung padat ini bertindak sebagai lapisan pengasingan.
Tahap di mana retardan api organophosphorus memainkan peranan adalah terutamanya di peringkat awal api dalam tahap penguraian bahan polimer.

Ia boleh menggalakkan dehidrasi dan pengkawetan bahan polimer, supaya bahan polimer tidak dapat menghasilkan gas mudah terbakar, dan kerana sebatian fosforus yang tidak menentu bertindak sebagai koagulan, bahan-bahan karbon membentuk filem karbon pelindung untuk mengasingkan udara luar dan haba.

Silicon Flame Retardant

Retardan api berasaskan silikon termasuk silikon anorganik dan silikon organik, di mana silikon anorganik terutamanya termasuk silikon dioksida, gel silika, serbuk silikat dan talcum, dan lain-lain, retardan api seperti ini sering digunakan sebagai pengisi; Retardant Flame Silicon Organik adalah jenis baru retardant api bebas halogen juga merupakan penahan asap yang membentuk arang, terutamanya merujuk kepada resin silikon, polysiloxane (minyak silikon, resin silikon, getah silikon dan pelbagai copolymer siloxane, dan lain-lain) dan lain -lain, di antaranya pembangunan yang paling pesat adalah polysiloxanes.
Mekanisme retardan api terutama ditunjukkan dalam mekanisme retardan api fasa pekat, iaitu, kesan retardan api direalisasikan dengan menghasilkan lapisan karbon retak dan meningkatkan rintangan pengoksidaan lapisan karbon.
Selepas retardan api silikon ditambah ke bahan polimer, kebanyakan retardan api silikon akan berhijrah ke permukaan bahan, bertindak balas pada suhu tinggi, dan membentuk lapisan silikat yang mengandungi karbon di permukaan polimer, yang mempunyai Fungsi melambatkan atau menghalang pelarian gas mudah terbakar. keluar dan penjanaan radikal bebas.
Pada masa yang sama, retardan api juga akan menggalakkan pengkresentalan polimer, dengan itu mengurangkan kadar degradasi polimer dan menjadikannya kurang terdedah kepada penguraian terma pada suhu tinggi.
Sebaliknya, retardan api berasaskan silikon juga akan menjalani tindak balas penguraian terma apabila dipanaskan. Proses ini perlu menyerap sejumlah besar haba, yang dapat mencapai kesan melambatkan atau menghentikan kenaikan suhu bahan api-api.